Získání dostatečného množství kyslíku ve vodě může být těžká práce. Zatímco ryby a mnoho dalších vodních zvířat berou vzduch přímo z vody skrz žábry, jiná zvířata najdou geniální způsoby Přetáhněte vzduchové bubliny dolů z povrchu nebo pasti vzduchu kolem jejich těl. Ale jiní to dělají tvrdě a zadržují dech, aby se ponořili, než přišli na povrch na vzduch – a pak opakujte tento proces znovu a znovu.
Některá z těchto zvířat mohou zůstat ponořena po ohromující délku času. Ale které zvíře může zadržet dech nejdéle? A jaké vlastnosti to umožňují?
Přestože doba potápění může odhalit, jak dlouhé druhy obvykle zůstávají pod vodou, doba trvání se může lišit v závislosti na tom, proč zůstávají ponořeny.
„Existuje rozdíl mezi přežíváním pod vodou (jak dlouho před smrtí) a držením dechu (jak dlouho jsou dobrovolně ponořeni),“ Wilco VerberkDocent ekologie na Radboud University v Nizozemsku řekl v e -mailu Live Science.
Například některá zvířata by se mohla ocitnout uvězněná pod vodou. Někteří mravenci byli viděni Přežít několik hodin Když se násilně ponořili, ale ani specializované potápěčské mravence by se dobrovolně ponořily déle než minutu, Philip MatthewsLive Science řekl docent na University of British Columbia, který studuje dýchání hmyzu.
Za druhé, aby zvířata zadržovala dech, potřebují plíce, řekl John SpicerMarine zoolog na University of Plymouth ve Velké Británii „Dýchání se vztahuje pouze na zvířata s plícemi a dokonce i potom se vrhají zvířata, která nemají také žábry (jako lungfish) a/nebo dýchají skrz jejich pokožku (jako žáby),“ řekl Spicer živou vědu v e -mailu.
Související: Jak spící savci spí pod vodou?
Absolutní šampióni pro zkrácená zvířata, která zůstávají ponořená, jsou určité sladkovodní želvy, jako je želva Blanding (Emedoidea blandingii). Tito plazi praktikují brumaci – forma hibernace pro plazy – na dně řek a jezer během zimy a mohou zůstat pod vodou měsíce najednou, což jim pomáhá přežít, když jsou uvězněny pod vrstvou ledu. Želvy jsou ektotermické nebo chladnokrevné, takže během chladných období se jejich metabolismus zpomaluje, což jim umožňuje šetřit více energie a používat méně kyslíku.
„Mnoho druhů sladkovodních želv, protože teplota životního prostředí snižuje vše vypnutí a může zůstat ponořené doslova měsíce,“ řekl Spicer. „Pokud se Brumation počítá jako dech, pak sladkovodní želvy otřete podlahu (řeky/jezero) vším ostatním.“
Tyto želvy však podvádějí tím, že přijímají malé množství kyslík ve vodě skrz jejich zadky -nebo technicky, jejich cloacae, které jsou víceúčelové otvory, které se také používají pro sexuální reprodukci a vrtání vajec, jakož i pro vyloučení odpadu.
Větší je lepší
Velikost hraje zásadní roli v tom, jak dlouho může zvíře zadržet dech, řekl Verberk.
„Velikost těla je klíčová vlastnost, přičemž větší zvířata jsou schopna déle zadržet dech,“ řekl Verberk. „Je to proto, že obchody s kyslíkem bývají u větších zvířat větší, také ve vztahu k rychlosti, jakou je vyčerpávají (větší zvířata mají tendenci mít nižší specifické požadavky na kyslík).“
To znamená, že konkurence na dechový držení je mezi velkými savci a velkými ectothermy, jako jsou krokodýli a mořské želvy, poznamenal.
The nahrávat ponor Savcem byl dokončen velrybou Cuviera (Ziphius Cavirostris), což zůstalo ponořeno 222 minutnebo 3,7 hodiny. Další velryby také vložily působivé ponory: rekord Arnoux’s Feaked Whale Dive (Berard Arnuxii) trvalo 153 minut a velryba spermatu (Makrocephalus fyziky) spravoval 138 minut, podle Studie Verberku, Spicera a týmu 2020.
Velryby splňují tento výkon díky řadě klíčových adaptací. Mezi ně patří zpomalení jejich srdeční frekvence a nebo metabolismus;; přesměrování krve proudění z částí těla, dočasně vypnutí orgánů, jako jsou játra a ledviny; „A dobrá kapacita a uvolňování kyslíku, z a ve velkém množství respiračních proteinů ve svalech (myoglobin) a krvi (hemoglobin),“ vysvětlil Spicer.
Kromě toho mohou tato zvířata přepnout na anaerobní metabolismus a generovat energii bez použití kyslíku, dodal Spicer.
„Je to velmi neefektivní při přeměně potravinových nákladů na energii, je to pomalé a produkuje kyselinu mléčného„ jedu “ – takže pro nás je to reakce na mimořádné situace,“ vysvětlil Spicer. „Potápěčské savce se také uchylují k anaerobnímu metabolismu a vytvářejí laktát, ale zdá se, že jsou (a) o něco lepší při tom, jak se s ním starat – a vyrovnávat účinek nahromadění kyseliny.“
Těsnění slonů (Mirounga angustirostris a Milounga Lonina) také zaznamenali působivé ponory trvající dvě hodiny. To však není typické; Stává se to pouze tehdy, když jsou blízko predátorů, řekl Spicer.
Ectotherms pro vítězství
Zatímco velryby triumfují jako nejdelší potápěčské savce a endotermy nebo teplně zkreslená zvířata, velké ektotermy zaznamenaly nejdéle trvalé ponory jakéhokoli druhu.
Sladkovodní krokodýl (Crocodylus Johnstoni) 402 minut, nebo 6,7 hodin, pod vodou když vnímala hrozbu poblíž povrchu vody. Ale držitelem rekordu je mořská želva loggerhead (Caretta Caretta), s vítězným ponorem asi 610 minut, tj. 10,2 hodiny, podle a Studie 2007zatímco jiné studie zaznamenaly maximum Doba ponoru 480 minutnebo osm hodin.
Tyto ectothermy mají mnoho stejných adaptací na úsporu kyslíku jako savci, ale mohou také ušetřit energii tím, že se nemusí zahřát.
„Jejich běžící náklady mohou být polovinou podobného mořského savce jen proto, že nepoužívají fyziologické prostředky, aby se udrželi v teple,“ řekl Spicer. „Hlavní rozdíl je vliv teploty na metabolismus. Želvy z kůže (Dermochelys Coriacea) Vím, že se může ponořit hlouběji než většina druhů velryb. A ve studených vodách mohou svůj metabolismus docela dramaticky odmítnout … natolik, že mohou ležet na mořském dně celé hodiny nebo odpočívat v podvodních jeskyních, “dodal.
